一种半固态金属压铸成型工艺的制作方法

文档序号:14879949发布日期:2018-07-07 09:31阅读:500来源:国知局

本发明涉及一种半固态金属压铸成型工艺,属于压铸技术领域。



背景技术:

压铸件是一种压力铸造的零件,是使用装好铸件模具的压力铸造机械压铸机,将加热为液态的铜、锌、铝或铝合金等金属浇入压铸机的入料口,经压铸机压铸,铸造出模具限制的形状和尺寸的铜、锌、铝零件或铝合金零件,这样的零件通常就被叫做压铸件。压铸件在不同的地方有不同的叫法,如压铸零件、压力铸件、压铸件、压铸铝、压铸锌件、压铸铜件、铜压铸件、锌压铸件、铝压铸件铝压铸件、铝压合金铸件、铝合金压铸零件等。

自上世纪70年代初美国麻省理工学院的flmings教授等开发出半固态加工技术以来,现已得到迅速发展。在此过程中,国际上主要金属材料的应用发展趋势发生了显著变化,钢、铁、铜、铅等重金属材料的应用增长缓慢,而轻金属材料的应用迅猛增长,并以每年20%的速度在持续增长中。在汽车零件、军事、航空、电子以及消费品等方面有广泛的开发应用前景。

金属半固态加工应用范围广泛,凡具有固-液两相区的金属或合金均可实现半固态加工,从研究的材料来看,可分为有色金属及其合金的低熔点材料半固态加工和钢铁材料等高熔点金属材料及复合材料的半固态加工,其应用领域也在逐年扩大;还适用于多种加工工艺,如铸造、轧制、挤压和锻压等。因此,80年代后期以来该技术得到了以美国、日本等发达国家科技工作者的普遍承认和高度重视,在工艺实验和理论等方面开展了广泛的研究,成为当今金属加工的发展趋势。很多学者已将半固态金属加工技术称为21世纪最具发展前途的近终成形和新材料制备技术之一。

半固态压铸工艺是压铸行业中一直在研究的事情,目前还没有一种完善的工艺方案,由于半固态金属由于其温度相对于液体金属的温度较低,这就需要一种新型的压铸工艺,以适应半固态压铸的需要。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种半固态金属压铸成型工艺,以解决行业中面临的问题。

为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:一种半固态金属压铸成型工艺,包括以下步骤:

(1)、熔炼:将铝锭放置到熔炼炉中,将铝锭熔化形成铝液,使铝液的温度达到700℃-720℃,在此700℃-720℃这个温度区间上将铝液保温两个小时;

(2)、除渣:用除渣杆将铝液表面的浮渣去除掉;

(3)、铝液净化:采用混合气体净化法,将氯气和氮气的气体混合物通入到铝液中,其作用是一方面脱去铝液中的氢气和分离氧化物,另一方面清除铝液中金属镁杂质;

(4)、铝液降温:将温度为700℃-720℃的铝液进行降温,将铝液的温度降到600℃-650℃之间;

(5)、搅拌:用搅拌机对温度处于600℃-650℃之间的铝液进行搅拌形成搅拌混合铝液,搅拌时间为40分钟至45分钟;

(6)、压制成型:将搅拌混合铝液放置到压铸机中进行压铸成型,从而制备得到压铸件。

作为优选,所述气体混合物中氮气和氯气的体积比为9:1。

作为优选,所述搅拌混合铝液的固相比例为45%-55%,搅拌混合铝液中固相和液相混合均匀。

作为优选,所述搅拌机为电磁搅拌机。

与现有技术相比,本发明的有益之处是:将铝锭熔炼成铝液,并通过除渣及铝液净化的方法对铝液进行净化,并通过电磁搅拌装置对铝液进行搅拌,将铝液形成半固态状态,并通过压铸机半固态的铝液进行压铸以制备呈压铸件,本发明工艺新颖,操作方便。

具体实施方式:

具体实施方式对本发明进行详细描述:

实施例1、

称取300kg的铝锭,然后将铝锭放置到熔炼炉中进行熔化,将铝锭熔化形成铝液,使铝液的温度达到710℃,并在此温度上将铝液保温两个小时;

然后用除渣杆对铝液进行搅拌,将铝液内部的杂质浮上来,再用除渣杆将铝液表面的浮渣去除掉;

然后对铝液进行净化,将氯气和氮气按照体积比9:1的比例混合形成气体混合物,将气体混合物通入到铝液中对铝液进行净化,其作用是一方面去除掉铝液中的氢气和分离氧化物,另一方面清除铝液中金属镁等杂质;

然后对净化后的铝液进行降温,将铝液的温度从710℃降到620℃;

用电磁搅拌机对温度为620℃的铝液进行搅拌,形成搅拌混合铝液,搅拌时间为40分钟,所述搅拌混合铝液的固相比例为50%,搅拌混合铝液中固相和液相混合均匀。

然后将制备好的搅拌混合铝液放置到压铸机中进行压铸成型,从而制备得到压铸件。

实施例2、

称取300kg的铝锭,然后将铝锭放置到熔炼炉中进行熔化,将铝锭熔化形成铝液,使铝液的温度达到720℃,并在此温度上将铝液保温两个小时;

然后用除渣杆对铝液进行搅拌,将铝液内部的杂质浮上来,再用除渣杆将铝液表面的浮渣去除掉;

然后对铝液进行净化,将氯气和氮气按照体积比9:1的比例混合形成气体混合物,将气体混合物通入到铝液中对铝液进行净化,其作用是一方面去除掉铝液中的氢气和分离氧化物,另一方面清除铝液中金属镁等杂质;

然后对净化后的铝液进行降温,将铝液的温度从710℃降到630℃;

用电磁搅拌机对温度为630℃的铝液进行搅拌,形成搅拌混合铝液,搅拌时间为45分钟,所述搅拌混合铝液的固相比例为52%,搅拌混合铝液中固相和液相混合均匀。

然后将制备好的搅拌混合铝液放置到压铸机中进行压铸成型,从而制备得到压铸件。

需要强调的是:以上仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种半固态金属压铸成型工艺,属于压铸技术领域。将铝锭放置到熔炼炉中,使铝液的温度达到700℃‑720℃,在此700℃‑720℃这个温度区间上将铝液保温两个小时,用除渣杆将铝液表面的浮渣去除掉,将氯气和氮气的气体混合物通入到铝液中,将铝液的温度降到600℃‑650℃之间;用搅拌机对温度处于600℃‑650℃之间的铝液进行搅拌形成搅拌混合铝液,搅拌时间为40分钟至45分钟;将搅拌混合铝液放置到压铸机中进行压铸成型。本发明的有益之处是:将铝锭熔炼成铝液,并通过除渣及铝液净化的方法对铝液进行净化,并通过电磁搅拌装置对铝液进行搅拌,将铝液形成半固态状态,并通过压铸机半固态的铝液进行压铸以制备呈压铸件,本发明工艺新颖,操作方便。

技术研发人员:陈金桂
受保护的技术使用者:富钛金属科技(昆山)有限公司
技术研发日:2018.03.14
技术公布日:2018.07.06
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